CN220773211U - 高低温测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于高低温测试领域，尤其涉及一种高低温测试装置，包括冷热台、第一温度传感器、冷气输送管路、热气输送管路以及控制器。通过冷气输送管路向冷热台的气体流道内输送特定低温气体，通过热气输送管路向冷热台的气体流道输送特定高温气体，控制器根据第一温度传感器反馈的温度值，通过控制第一流量控制器和第二流量控制器调节高温气体和低温气体的混合比例，进而调节进入冷热台内气体的温度，实现对冷热台温度的控制。该高低温测试装置通过冷气输送管路和热气输送管路分别向冷热台的气体流道内输送的冷气和热气混合来实现对冷热台的温度调节，因此，可以产生更快的响应，温度控制更加稳定。

Description

高低温测试装置

技术领域

本申请涉及高低温测试技术领域，尤其涉及一种高低温测试装置。

背景技术

随着半导体产业的飞速发展，人们对芯片温度工作范围提出了更高的要求，企业为加快产品上市，在研发阶段就对芯片高低温性能进行验证。高低温测试装置作为给芯片提供高低温模拟环境的主要部件，在芯片高低温验证阶段扮演着重要角色。

目前市面上的空气冷却型装置主要是利用将空气加热到一定温度后与冷盘交换，来达到给冷盘升降温的效果。由于温度传感器位于冷盘端，而空气加热器相距冷盘两米甚至更长距离，导致温度传感器的数据采集和加热器控制的相应时间很长，温度稳定性控制难度大，需要积累大量的经验数据才能在短时间达到温度稳定的效果。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种高低温测试装置，用于解决现有的高低温测试装置温度稳定性控制难度大的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种高低温测试装置，包括：

冷热台，内部设置有气体流道，所述气体流道具有进气口和排气口；

第一温度传感器，设置于所述冷热台内，用于检测所述冷热台的温度；

冷气输送管路，包括第一输气管以及设置于所述第一输气管上的第一流量控制器和制冷组件；所述第一输气管的输入端用于输入空气，输出端与所述进气口连通；

热气输送管路，包括第二输气管以及沿气体的流动方向依此设置于所述第二输气管上的第二流量控制器、空气加热器和第二温度传感器；所述第二输气管的输入端用于输入空气，输出端与所述进气口连通；以及

控制器，输入端通信连接于所述第一温度传感器和所述第二温度传感器，所述控制器的输出端通信连接于所述第一流量控制器、所述制冷组件、所述第二流量控制器和所述空气加热器。

可选地，所述制冷组件包括热交换器和制冷机，所述热交换器的空气管路与所述第一输气管连通，所述热交换器的冷媒管路与所述制冷机连通，所述制冷机用于向所述热交换器的冷媒管路提供可供热交换的低温冷媒，所述控制器的输出端通信连接于所述制冷机。

可选地，所述空气加热器包括设置于所述第二输气管内部的内置加热器，或者

所述空气加热器包括设置于所述第二输气管外部的外置加热器。

可选地，所述控制器的输入端无线通信连接于所述第一温度传感器和所述第二温度传感器，所述控制器的输出端无线通信连接于所述第一流量控制器、所述制冷组件、所述第二流量控制器和所述空气加热器。

可选地，所述高低温测试装置还包括主输气管，所述主输气管的输入端用于输入空气，所述主输气管的输出端与所述第一输气管的输入端和所述第二输气管的输入端连通。

可选地，所述制冷组件与所述冷热台之间的所述第一输气管上设置有保温层；

所述空气加热器与所述冷热台之间的所述第二输气管上设置有保温层。

可选地，所述控制器包括可编程逻辑控制器。

本申请提供的高低温测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的高低温测试装置通过冷气输送管路向冷热台的气体流道内输送特定低温气体，通过热气输送管路向冷热台的气体流道输送特定高温气体，控制器根据第一温度传感器反馈的温度值，通过控制第一流量控制器和第二流量控制器调节高温气体和低温气体的混合比例，进而调节进入冷热台内气体的温度，实现对冷热台温度的控制。该高低温测试装置通过冷气输送管路和热气输送管路分别向冷热台的气体流道内输送的冷气和热气混合来实现对冷热台的温度调节，由于热气和冷气混合位置位于冷热台内部，而用于检测冷热台温度的第一温度传感器也位于冷热台内部，因此，可以产生更快的响应，温度控制更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本申请一实施例示出的高低温测试装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

100、冷热台；101、进气口；102、排气口；

200、第一温度传感器；

300、冷气输送管路；

310、第一输气管；

320、第一流量控制器；

330、制冷组件；331、热交换器；332、制冷机；

400、热气输送管路；

410、第二输气管；

420、第二流量控制器；

430、空气加热器；

440、第二温度传感器；

500、控制器；

600、主输气管。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

正如背景技术中所记载的，目前市面上的空气冷却型装置主要是利用将空气加热到一定温度后与冷盘交换，来达到给冷盘升降温的效果。由于温度传感器位于冷盘端，而空气加热器相距冷盘两米甚至更长距离，导致温度传感器的数据采集和加热器控制的相应时间很长，温度稳定性控制难度大，需要积累大量的经验数据才能在短时间达到温度稳定的效果。

为了解决上述问题，本申请的实施例提供了一种高低温测试装置，如图1所示，该高低温测试装置包括冷热台100、第一温度传感器200、冷气输送管路300、热气输送管路400以及控制器500。

冷热台100内部设置有气体流道(图中未示出)，气体流道具有进气口101和排气口102。具体来说，冷热台100可采用热传导性优异的金属材料制作，以便于放置其上的待测试元件(如电子元件、光纤无源器件、芯片等)能够更好地进行升降温。

第一温度传感器200设置于冷热台100内，用于检测冷热台100的温度。

冷气输送管路300包括第一输气管310以及设置于第一输气管310上的第一流量控制器320和制冷组件330；第一输气管310的输入端用于输入空气，制冷组件330用于对第一输气管310内的空气进行冷却，第一输气管310的输出端与进气口101连通，以向气体流道通入冷却后的空气。

热气输送管路400包括第二输气管410以及沿气体的流动方向依此设置于第二输气管410上的第二流量控制器420、空气加热器430和第二温度传感器440；第二输气管410的输入端用于输入空气，空气加热器430用于对第二输气管410内的空气进行加热，第二输气管410的输出端与进气口101连通，以向气体流道通入加热后的空气。

控制器500的输入端通信连接于第一温度传感器200和第二温度传感器440，控制器500的输出端通信连接于第一流量控制器320、制冷组件330、第二流量控制器420和空气加热器430。

在本申请实施例中，该高低温测试装置通过冷气输送管路300向冷热台100的气体流道内输送特定低温气体，通过热气输送管路400向冷热台100的气体流道输送特定高温气体，控制器500根据第一温度传感器200反馈的温度值，通过控制第一流量控制器320和第二流量控制器420调节高温气体和低温气体的混合比例，进而调节进入冷热台100的气体流道内气体的温度，实现对冷热台100温度的控制。该高低温测试装置通过冷气输送管路300和热气输送管路400分别向冷热台100的气体流道内输送的冷气和热气混合来实现对冷热台100的温度调节，由于热气和冷气混合位置位于冷热台100内部，而用于检测冷热台100温度的第一温度传感器200也位于冷热台100内部，因此，可以产生更快的响应，温度控制更加稳定。

可以理解的是，第一流量控制器320用于调节通入冷热台100的气体流道内冷气的量，可以根据控制器500的控制信号调节特定量的冷气进入气体流道参与热交换。同理，第二流量控制器420用于调节通入冷热台100的气体流道内热气的量，可以根据控制器500的控制信号调节特定量的热气进入气体流道参与热交换。

其中第一流量控制器320和第二流量控制器420的形式可以是气体质量流量控制器，也可以气体比例阀与流量计的组合，也可以是电磁阀、继电器和流量计的组合，也可以是步进式膨胀阀，还可以是其他能够控制气体流量的元件组合。

在一种实施例中，如图1所示，制冷组件330包括热交换器331和制冷机332，热交换器331为空气与冷媒进行热交换场所，制冷机332通过制冷提供可供热交换的低温冷媒，热交换器331的空气管路与第一输气管310连通，热交换器331的冷媒管路与制冷机332连通，制冷机332用于向热交换器331的冷媒管路提供可供热交换的低温冷媒，控制器500的输出端通信连接于制冷机332。

在一种实施例中，空气加热器430包括设置于第二输气管410内部的内置加热器，或者空气加热器430包括设置于第二输气管410外部的外置加热器，只要能够对第二输气管410内部的空气进行加热即可。

在一种实施例中，控制器500的输入端无线通信连接于第一温度传感器200和第二温度传感器440，控制器500的输出端无线通信连接于第一流量控制器320、制冷组件330、第二流量控制器420和空气加热器430。

通过无线通信的方式实现信号的传输，减少了布置线缆带来的麻烦。

在一种实施例中，如图1所示，高低温测试装置还包括主输气管600，主输气管600的输入端用于输入空气，主输气管600的输出端与第一输气管310的输入端和第二输气管410的输入端连通。

通过如上设置，利用一根主输气管600同时为第一输气管310和第二输气管410输送空气，简化结构，降低成本。

可以理解的是，主输气管600、第一输气管310和第二输气管410给空气提供传输流通路径，可以采用塑料管或金属管，在此不做限定。

在一种具体的实施例中，制冷组件330与冷热台100之间的第一输气管310上设置有保温层；空气加热器430与冷热台100之间的第二输气管410上设置有保温层。

通过设置保温层，减少第一输气管310内的冷气和第二输气管410内的热气与外界进行热交换所造成的损失，节约能源。

在一种实施例中，控制器500包括可编程逻辑控制器。

控制器用于接收第一温度传感器200和第二温度传感器440反馈的温度信号并进行处理后控制第一流量控制器320和第二流量控制器420的流量大小，以及控制制冷机332和空气加热器430的功率。

进一步地，控制器500还包括电连接于可编程控制逻辑控制器的触摸屏，触摸屏作为可编程控制逻辑控制器的上位机并与之通讯，对整个高低温测试过程进行控制和监控。

综上，如图1所示，该高低温测试装置的具体工作原理如下：

常温干燥气体通过主输气管600输送至冷气输送管路300的第一输气管310和热气输送管路400的第二输气管410，进入第一输气管310内的空气通过第一流量控制器320进入制冷组件330的热交换器331与制冷机332的冷媒进行热交换后变成特定低温气体后进入冷热台100；进入第二输气管410内的空气通过第二流量控制器420进入空气加热器430变成特定温度高温值的气体后进入冷热台100进行热交换。控制器500根据设定温度值数据以及冷热台100中第一温度传感器200反馈的的温度值，通过第一流量控制器320和第二流量控制器420两个流量控制器调节高温气体和低温气体的比例，调节进入冷热台100内气体的温度。

该高低温测试装置不同于相关技术中直接使用气体加热的方式，而是通过将热气和冷气混合，由于热气和冷气混合位置位于冷热台100内部，而第一温度传感器200本身就位于冷热台100内部，因此，可以产生更快的响应，温度控制更加稳定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种高低温测试装置，其特征在于，包括：

冷热台，内部设置有气体流道，所述气体流道具有进气口和排气口；

第一温度传感器，设置于所述冷热台内，用于检测所述冷热台的温度；

冷气输送管路，包括第一输气管以及设置于所述第一输气管上的第一流量控制器和制冷组件；所述第一输气管的输入端用于输入空气，输出端与所述进气口连通；

热气输送管路，包括第二输气管以及沿气体的流动方向依此设置于所述第二输气管上的第二流量控制器、空气加热器和第二温度传感器；所述第二输气管的输入端用于输入空气，输出端与所述进气口连通；以及

控制器，输入端通信连接于所述第一温度传感器和所述第二温度传感器，所述控制器的输出端通信连接于所述第一流量控制器、所述制冷组件、所述第二流量控制器和所述空气加热器。

2.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述制冷组件包括热交换器和制冷机，所述热交换器的空气管路与所述第一输气管连通，所述热交换器的冷媒管路与所述制冷机连通，所述制冷机用于向所述热交换器的冷媒管路提供可供热交换的低温冷媒，所述控制器的输出端通信连接于所述制冷机。

3.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述空气加热器包括设置于所述第二输气管内部的内置加热器，或者

所述空气加热器包括设置于所述第二输气管外部的外置加热器。

4.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述控制器的输入端无线通信连接于所述第一温度传感器和所述第二温度传感器，所述控制器的输出端无线通信连接于所述第一流量控制器、所述制冷组件、所述第二流量控制器和所述空气加热器。

5.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述高低温测试装置还包括主输气管，所述主输气管的输入端用于输入空气，所述主输气管的输出端与所述第一输气管的输入端和所述第二输气管的输入端连通。

6.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述制冷组件与所述冷热台之间的所述第一输气管上设置有保温层；

所述空气加热器与所述冷热台之间的所述第二输气管上设置有保温层。

7.根据权利要求1所述的高低温测试装置，其特征在于，所述控制器包括可编程逻辑控制器。